DE662473C - Process for the production of colored and hardened steel strip, in particular for the production of razor blades - Google Patents
Process for the production of colored and hardened steel strip, in particular for the production of razor bladesInfo
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Description
Verfahren zur Erzeugung von gefärbtem und gehärtetem Bandstahl, insbesondere zur Herstellung von Rasierklingen Die Erfindung'-bezieht sich auf die Erzeugung von gefärbtem und gehärtetem Bandstahl, insbesondere für die Herstellung von Rasierklingen, durch Erhitzung des Stahlbandes in einem oxydierenden Gasgemisch unter Zusatz eines reduzierenden Bestandteiles. Ein bekanntes Verfahren, das die Erzeugung einer gegen Rosten schützenden Oxydschicht auf Guß-, Schmiedeeisen oder Stahl bezweckt, verwendet als oxydierendes Mittel Kohlensäure und als reduzierendes Mittel Kohlenoxyd in der Weise, daß die zu oxydierenden Gegenstände in einer Retorte oder einer ähnlichen Vorrichtung, in welcher die Oxyd bildende Kohlensäure umströmt, , durch äußere Befeuerung des Behälters erhitzt werden. Die Erhitzung kann auch ausschließlich oder zum Teil dadurch bewirkt werden, daß Kohlenoxyd unmittelbar in den Behälter eingeführt und hier unter regelbarer Zuführung von Luft verbrannt wird oder daß die Gegenstände einem Strom stark erhitzter Kohlensäure ausgesetzt werden, welcher gleichzeitig Kohlensäure von gewöhnlicher Temperatur beigemengt werden kann. Das nötige Köhlenoxyd, durch dessen Verbrennung die Kohlensäure gewonnen werden soll, kann aus dem zur Befeuerung des Behälters dienenden Brennstoff erzeugt, mittels geeigneter Röhren über und zwischen die in dem Behälter befndlichen Gegenstände geleitet und hier bei genügender Luftzuführung zu Kohlensäure verbrannt werden. Das bekannte Verfahren kann auch in-der Weise ausgeführt werden, daß vor der Einwirkung der Kohlensäure oder des zur Bildung derselben dienenden Kohlenoxyds das Kohlenoxyd mit einer größeren Menge Luft, als zu seiner Umwandlung in Kohlensäure nötig ist, in die Oxydationsvorrichtung geleitet und hierdurch zunächst eine Schicht von Sesquioxyd erzeugt wird, worauf eine hinreichende Menge Kohlenoxyd ohne Beimischung von freiem Sauerstoff oder Luft eingeführt wird, um das Sesquioxyd zu dem durch das bekannte Verfahren bezweckten schwarzen magnetischen Oxyd zu reduzieren. Die Dauer dieses Verfahrens nimmt etwa 1j2 Stunde in Anspruch, und die Erhitzung erfolgt auf eine Temperatur, welche zwischen der dunklen und der hellen Rotglühhitze liegt.Process for the production of colored and hardened steel strip, in particular For Making Razor Blades The invention relates to making of colored and hardened steel strip, especially for the manufacture of razor blades, by heating the steel strip in an oxidizing gas mixture with the addition of a reducing component. A well-known method that the generation of an against Rust protective oxide layer on cast iron, wrought iron or steel is used as an oxidizing agent, carbonic acid and as a reducing agent, carbonic oxide Way that the objects to be oxidized in a retort or similar Device in which the oxide-forming carbonic acid flows around, by external firing of the container are heated. The heating can also be exclusively or partially caused by the fact that carbon oxide is introduced directly into the container and here is burned with controllable supply of air or that the objects exposed to a stream of strongly heated carbonic acid, which at the same time Carbonic acid at ordinary temperature can be added. The necessary coal oxide, through the combustion of which the carbonic acid is to be obtained, can be obtained from the for Firing of the container serving fuel is generated by means of suitable pipes passed over and between the objects in the container and here can be burned to carbon dioxide with sufficient air supply. The known procedure can also be carried out in such a way that before the action of the carbonic acid or of the carbon monoxide used to form it, the carbon monoxide with a larger one Amount of air than is necessary for its conversion to carbonic acid in the oxidizing device and through this first a layer of sesquioxide is produced, whereupon a sufficient amount of carbon monoxide with no admixture of free oxygen or air is introduced to make the sesquioxide to the purpose by the known method reduce black magnetic oxide. The duration of this procedure takes about 1j2 hour to complete, and the heating takes place to a temperature which is between the dark and light red glow heat.
Demgegenüber bezweckt die Erfindung ein Verfahren, durch welches gleichzeitig mit dem Härten eines insbesondere zur Rasierklingenherstellung dienenden Stahlbandes oder Stahlstreifens auf diesem ein sehr dünner blauer Film erzeugt wird, der an sich nicht rostschützend ist, um gleichzeitig mit dem Härtevorgang beispielsweise blau gefärbte Messerwaren, insbesondere blaue Rasierklingen, zu erzeugen.In contrast, the invention aims at a method by which simultaneously with the hardening of a steel strip used in particular for razor blade manufacture or steel strip on this a very thin blue film is produced, which on does not protect against rust, for example at the same time as the hardening process to produce blue-colored cutlery, in particular blue razor blades.
Bisher ist eine Blaufärbung des Stahles in der Weise bewirkt worden, daß er nach erfolgter Härtung bis zu derjenigen Temperatur angelassen und getempert wurde, bei welcher er blau anläuft. Ein solches Anlassen ergibt jedoch einen viel zu weichen Stahl.,; um eine brauchbare Schneide zu liefern. W(e eher Stahl ist auch dadurch blau gefärbt wor# den, daß er bis zu einer bestimmten Tem-@ peratur erhitzt wird, die erheblich unter der Härtetemperatur liegt. Endlich ist auch vorgeschlagen worden, die fertigen Rasierklingen mit einer blauen Lackschicht zu überziehen.So far, a blue coloration of the steel has been effected in such a way that that he after Hardening tempered to that temperature and was tempered, at which it turns blue. However, such tempering results a steel that is much too soft.,; to deliver a usable cutting edge. W (e rather Steel has also been colored blue by the fact that it can be used up to a certain temperature. temperature is heated, which is significantly below the hardening temperature. Is finally It has also been suggested that the finished razor blades be coated with a blue layer of varnish to cover.
Demgegenüber besteht das Neue der Erfindung darin, daß das zu härtende Stahlband vor dem Abschrecken und Anlassen auf die Gebrauchshärte, auf die Härtetemperatur, also auf etwa über 76o ° C, in einem durch Wasserdampf oxydierenden Gasgemisch erhitzt wird, welches ein durch Wasserstoff reduzierendes Gas in einem Verhältnis enthält, daß es auf dem Stahlband einen blauen Überzug von Eisenoxydul erzeugt. Nach der chemischen Untersuchung besteht die hierdurch beim Härten auf der Oberfläche des Stahlbandes erzeugte Blaufärbung aus einem submikroskopischen gleichmäßigen Eisenoxy:dulfilm, der nur etwa sechs Lichtwellenlängen dick ist.In contrast, the novelty of the invention is that the to be hardened Steel strip before quenching and tempering to the hardness in use, to the hardening temperature, that is, heated to about 76o ° C in a gas mixture that is oxidized by water vapor which contains a hydrogen reducing gas in a ratio that it produces a blue coating of iron oxide on the steel belt. After The chemical investigation consists in hardening on the surface of the Steel tape produced blue coloration from a submicroscopic uniform iron oxy: dulfilm, which is only about six light wavelengths thick.
Der durch den Wasserdampf bewirkte Oxydationsvorgang ist folgender: 3Fe+4H20=Feg04+8H. Dieses Eisenoxyduloxyd wird sofort durch den Wasserstoff wie folgt reduziert: Fei 04 H= = 3 Fe O -!- H2 O.The oxidation process caused by the water vapor is as follows: 3Fe + 4H20 = Feg04 + 8H. This iron oxyduloxide is immediately like by the hydrogen it follows reduced: Fei 04 H = = 3 Fe O -! - H2 O.
Das Fe0 bildet den sehr dünnen blauen Film.The Fe0 forms the very thin blue film.
Das vorliegende Verfahren ergibt den wesentlichen Vorteil, daß gleichzeitig mit der Härtung ein Überzug von schöner dunkler Farbe (also auf eine einfache Weise, ohne Verzögerung des Härtevorganges unter gleichzeitiger Ausnutzung der Härtehitze für die Blaufärbung) erzeugt werden kann, und zwar ohne Beeinträchtigung der Härte. Das aus dem Härteofen kommende und in diesem mit dem blauen Film überzogene Stahlband kann sofort dem üblichen Abschreckungsprozeß und dem nachfolgenden Anlassen auf Gebrauchshärte unterworfen werden, ohne daß hierdurch die blaue Färbung beeinträchtigt wird.The present method gives the significant advantage that at the same time with hardening a coating of beautiful dark color (i.e. in a simple way, without delaying the hardening process with simultaneous utilization of the hardening heat for the blue coloration) can be generated without affecting the hardness. The steel strip coming out of the hardening furnace and covered with the blue film can immediately go through the usual deterrent process and subsequent tempering Can be subjected to use hardness without affecting the blue coloration will.
Das neue Verfahren ergibt auch den Vorteil, daß für das Gasgemisch
das gewöhnliche, überall vorhandene Leuchtgas,. welches etwa 5o % Wasserstoff enthält,
und Luft verwendet werden kann, indem die Verbrennung des Gasgemisches so geleitet
wird, daß sie unter Luftmangel vor sich geht. Das richtige Verhältnis ist nach dem
Vorstehenden ohne weiteres empirisch für das jeweils zurVerfügung stehende. Leuchtgas
festzustellen. Bei Verwendung von Leuchtgas folgender Zusammensetzung
Ein weiterer wesentlicher Vorteil des vorliegenden Verfahrens besteht darin, daß die Blaufärbung des Stahlbandes sehr schnell eintritt, während die Schwarzfärbung nach dem eingangs erwähnten Verfahren etwa 1/2 Stunde in Anspruch nimmt. Im Gegensatz zu dem letzteren ist daher auch das erfindungsgemäße Verfahren im besonderen Maße zur Blaufärbung in einem schnellen fortlaufenden Härteverfahren geeignet, wie es insbesondere für die Härtung der Stahlstreifen für die fortlaufende Herstellung von Rasierklingen vom Band erforderlich ist, wobei das Stahlband mit einer Geschwindigkeit von etwa 6 m j e Minute durch den Härteofen hindurchläuft. Hierbei kann gemäß der Erfindung das Gasgemisch im Härteofen in Gestalt eines Stromes in der Vorschubrichtung des Stahlbandes an diesem entlang geführt werden und erzeugt dabei in dem fortlaufenden Arbeitsgang trotz der erwähnten Vorschubgeschwindigkeit des Stahlbandes eine starke Blaufärbung desselben ohne Beeinträchtigung des Härtevorganges.There is another major advantage of the present method in that the blue coloration of the steel strip occurs very quickly, while the black coloration according to the method mentioned at the beginning takes about 1/2 hour to complete. In contrast the process according to the invention is therefore also particularly relevant to the latter suitable for bluing in a rapid continuous hardening process like it especially for hardening the steel strips for continuous production of razor blades from the belt is required, with the steel belt at a speed runs through the hardening furnace for about 6 m every minute. Here, according to the Invention of the gas mixture in the hardening furnace in the form of a stream in the feed direction of the steel belt are guided along this and generated in the continuous Despite the aforementioned feed speed of the steel strip, a strong operation Blue coloration of the same without impairing the hardening process.
Ein weiteres Merkmal der Erfindung besteht darin, daß zweckmäßig der Gasstrom nach erfolgtem Entlangführen von dein Stahlband abgelenkt wird und erst in einer Entfernung von dem Band verbrennt und daß das Abschrecken des Bandes an einer hinter der Ablenkungsstelle liegenden Stelle erfolgt. Dadurch, daß die Verbrennung des Gasgemisches außer Berührung in einer gewissen Entfernung von dem Stahlband stattfindet, wird eine schädliche, den Glanz und das Aussehen des blauen Films gegebenenfalls beeinträchtigende Einwirkung der Verbrennungsflamme auf das Stahlband vermieden. Eine zur Ausführung und näheren Erläuterung des Verfahrens geeignete Vorrichtung ist auf der Zeichnung in einem Ausführungsbeispiel veranschaulicht.Another feature of the invention is that the expedient Gas flow is deflected after being guided along by your steel belt and only burns at a distance from the tape and that the quenching of the tape is on takes place behind the distraction point. Because of that the combustion of the gas mixture out of contact at a certain distance from the steel strip takes place, a detrimental effect on the gloss and appearance of the blue film will eventually occur Avoided adverse effects of the combustion flame on the steel strip. One is a suitable device for carrying out and further explaining the method illustrated on the drawing in one embodiment.
Abb. z zeigt schaubildlich die Muffel des Härteofens.Fig. Z shows a diagram of the muffle of the hardening furnace.
Abb. 2 ist ein Ouerschnitt durch die Ofenkammer, und Abb. 3 ist ein Längsschnitt durch die Ofenkammer, der auch beispielsweise die Anordnung der Abschreckungs- und Anlaßvorrichtungen zum Ofen zeigt.Fig. 2 is a cross-section through the furnace chamber and Fig. 3 is a Longitudinal section through the furnace chamber, which also shows, for example, the arrangement of the deterrent and shows starting devices to the furnace.
Es sei jedoch vorausgeschickt, daß das Verfahren gemäß der Erfindung bei seiner praktischen Ausführung weder an diese noch an eine sonstige besondere Ausführungsform der Vorrichtung gebunden ist.It should be noted, however, that the method according to the invention in its practical execution neither to this nor to any other special Embodiment of the device is bound.
Die Wände 1o des länglichen Härteofens bestehen aus feuerfestem Baustoff, und in der Deckenwand sind in der Nähe des Austrittsendes Löcher 12 vorgesehen. An Stellen längs den Seiten des Ofens sind Gasbrenner 14 angeordnet, durch die die Ofenkammer auf die gewünschte Temperatur erhitzt wird. Zweckmäßig sind die Brenner so angeordnet, daß der Stahlstreifen bei seinem Durchgang nacheinander heißere Zonen antrifft. Die Ofenkammer ist amEintrittsende durch einePlatte 16 und am Austrittsende durch eine Platte 17 geschlossen.The walls 1o of the elongated hardening furnace are made of refractory building material, and holes 12 are provided in the top wall near the exit end. Gas burners 14 are positioned along the sides of the furnace through which the Oven chamber is heated to the desired temperature. The burners are useful arranged so that the steel strip successively hotter zones as it passes through encountered. The furnace chamber is at the inlet end by a plate 16 and at the outlet end closed by a plate 17.
Innerhalb der Ofenkammer ist eine Hilfskammer 18 vorgesehen. Diese wird an jedem Ende durch die Platten 16 und 17 der Ofenkammer geschlossen und ist in ihrer Deckenwandung mit einer Öffnung versehen. Zwischen den Seitenwänden und der oberen Wand der Hilfskammer 18 einerseits und den Wandungen der Ofenkammer andererseits befindet sich ein freier Raum, und die Hilfskammer 18 wird durch die Gasflammen der Brenner 14 erhitzt, wodurch das Innere der Hilfskammer auf eine hohe, ohne plötzliche Änderungen ausgestrahlte Temperatur gehalten wird. Innerhalb der Hilfskammer 18 ist eine längliche Muffel 2-o angeordnet, die an den Stirnseiten gleichfalls durch die Platten 16 und 17 geschlossen wird und in der Nähe des Austrittsendes des Ofens einen nach oben gerichteten Auslaßstutzen 22 besitzt, der durch die obenerwähnte Öffnung in der Decke der Hilfskammer 18 hindurchgeht. Die Muffel 20 besteht aus einer hitzebeständigen Legierung, beispielsweise aus Nickelchrom. Sie ist verhältnismäßig niedrig und flach mit gebogenen Seitenwänden und dient zur Aufnahme eines oder mehrerer Stahlstreifen, die waagerecht hindurchgehen. Innerhalb der Muffel 2o sind die Stirnplatten 16 und 17 mit Ein- und Auslaßschlitzen für den Durchgang der gleichzeitig zu härtenden und zu färbenden Stahlstreifen versehen. Im vorliegenden Fall werden zwei Stahlstreifen 30 parallel und nebeneinander durch die Muffel 2o hindurchgeführt.An auxiliary chamber 18 is provided within the furnace chamber. This is closed at each end by the plates 16 and 17 of the furnace chamber and is provided with an opening in its top wall. There is a free space between the side walls and the top wall of the auxiliary chamber 18 on the one hand and the walls of the furnace chamber on the other hand, and the auxiliary chamber 18 is heated by the gas flames of the burners 14, whereby the interior of the auxiliary chamber to a high, radiated temperature without sudden changes is held. Within the auxiliary chamber 1 8 , an elongated muffle 2-o is arranged, which is also closed at the end faces by the plates 16 and 17 and near the outlet end of the furnace has an upwardly directed outlet port 22, which through the above-mentioned opening in the Ceiling of the auxiliary chamber 18 passes through. The muffle 20 consists of a heat-resistant alloy, for example nickel chrome. It is relatively low and flat with curved side walls and is used to accommodate one or more steel strips that pass horizontally. Inside the muffle 2o, the end plates 16 and 17 are provided with inlet and outlet slots for the passage of the steel strips to be hardened and colored at the same time. In the present case, two steel strips 30 are passed through the muffle 2o in parallel and next to one another.
Am Eintrittsende der Muffel 2o ist eineZuleitung 28 vorgesehen, und in diese Zuleitung mündet ein Zuleitungsrohr 24. für Luft und ein Zuleitungsrohr 26 für Leuchtgas, die beide durch Hähne unabhängig voneinander im Durchgangsquerschnitt geregelt werden können. Das derart gebildete Gasgemisch wird durch die Leitung 28 in die Muffel 2o eingeführt, und seine Zusammensetzung kann mittels der in den Leitungen 24 und 26 angebrachten Hähne geregelt werden, um durch eine derartige Regelung des Gemisches die gewünschte Tönung der Bläuung zu erhalten, also entweder eine hellere oder dunklere Tönung. Das der Muffel 2o zugeführte Gasgemisch umgibt die Stahlstreifen 30 und strömt an diesen entlang bis zu dem nahe dein Austrittsende der Muffel befindlichen und nach oben gerichteten Auslaßstutzen 22. An dieser Stelle wird der Gasstrom nach oben von dem Stahlstreifen abgelenkt und tritt über die Deckenwand der Hilfskammer 18 aus. Die Muffel 20 wird auf einer oberhalb des unteren kritischen Punktes des zu härtenden Stahles liegenden Temperatur gehalten, z. B. auf etwa über 76o °, und demzufolge wird das in der Muffel befindliche Gasgemisch auf eine beträchtlich über seinen Entzündungspunkt liegende Temperatur erhitzt. Eine Verbrennung des Gemisches im wesentlichen Maße innerhalb der Muffel2o wird jedoch verhindert, und zwar teils wegen der Geschwindigkeit des Gasstromes und teils wegen des beschränkten Muffelraumes und des Austrittsstutzens 22 der Muffel. Nachdem das Gemisch den Austrittsstutzen 22 verlassen hat, kann es sich frei entzünden und entweder innerhalb der Ofenkammer verbrennen oder erst nachdem es durch die Öffnungen 12 der Ofenkammerdecke ausgetreten ist. In jedem Falle findet die vollständige Verbrennung des Gases an einer Stelle statt, die entfernt von dem Stahlstreifen liegt, so daß der letztere außer Berührung mit der Verbrennungsflamme gehalten wird.A feed line 28 is provided at the inlet end of the muffle 2o, and a feed pipe 24 for air and a feed pipe 26 for luminous gas open into this feed line, both of which can be regulated independently of one another in terms of the passage cross-section. The gas mixture thus formed is introduced through the line 28 into the muffle 2o, and its composition can be regulated by means of the taps installed in the lines 24 and 26 in order to obtain the desired shade of blueing by regulating the mixture in this way, that is to say either a lighter or darker tint. The gas mixture fed to the muffle 2o surrounds the steel strips 30 and flows along them up to the outlet nozzle 22, which is located near the outlet end of the muffle and is directed upwards 18 off. The muffle 20 is kept at a temperature above the lower critical point of the steel to be hardened, e.g. B. to about 76o °, and consequently the gas mixture in the muffle is heated to a temperature well above its ignition point. A combustion of the mixture essentially inside the muffle 20 is prevented, however, partly because of the speed of the gas flow and partly because of the limited muffle space and the outlet connection 22 of the muffle. After the mixture has left the outlet connection 22, it can ignite freely and either burn within the furnace chamber or only after it has exited through the openings 12 in the furnace chamber ceiling. In either case, the complete combustion of the gas takes place at a point which is remote from the steel strip, so that the latter is kept out of contact with the combustion flame.
Die Wirkung der Erhitzung des Stahles auf Härtetemperatur und der gleichzeitigen Einwirkung des entsprechend geregelten Gasgemisches besteht in der eingangs beschriebenen Weise darin, auf der Oberfläche des Stahles einen glatten gleichmäßigen Film aus blauem Eisenoxydul zu erzeugen. Nachdem die auf Härtetemperatur erhitzten und blau gefärbten Streifen 3o aus der Muffel 2o durch die Platte 17 herausgetreten sind, werden sie sofort zwischen gekühlte Platten 32 geführt, wodurch die erhitzten Streifen durch Abschrecken gehärtet werden, wobei der ihnen vorher erteilte blaue Überzug erhalten bleibt. Nach dem Verlassen der Abschreckplatten 32 werden die gehärteten und blau gefärbten Streifen sogleich zwischen erhitzten Platten 34 hindurchgeführt, durch welche die gehärteten Streifen auf die Gebrauchshärte angelassen werden, und auch bei diesem Vorgang wird die den Streifen erteilte Blaufärbung nicht beeinträchtigt.The effect of heating the steel to hardening temperature and the simultaneous action of the correspondingly regulated gas mixture consists in the In the manner described at the outset, a smooth surface on the steel to produce a uniform film of blue iron oxide. After that on hardening temperature Heated and blue-colored stripes 3o emerged from the muffle 2o through the plate 17 are, they are immediately passed between cooled plates 32, whereby the heated Strips are hardened by quenching, the blue previously given to them Coating is preserved. After leaving the chill plates 32 the hardened and blue colored strips are immediately between heated ones Plates 34 passed through which the hardened strips to the hardness in use are tempered, and in this process, too, the blue color given to the strips becomes not affected.
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ID=7138585
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DEG87310D Expired DE662473C (en) | 1934-01-27 | 1934-01-27 | Process for the production of colored and hardened steel strip, in particular for the production of razor blades |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE662473C (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE1084546B (en) * | 1956-12-14 | 1960-06-30 | Dr Werner Herdieckerhoff | Process for surface oxidation, in particular for blueing, of steel objects |
-
1934
- 1934-01-27 DE DEG87310D patent/DE662473C/en not_active Expired
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE1084546B (en) * | 1956-12-14 | 1960-06-30 | Dr Werner Herdieckerhoff | Process for surface oxidation, in particular for blueing, of steel objects |
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